z=8: Wird bald neuer Entfernungsrekord einer Galaxie gemessen?

Jedes der hier zu sehenden Objekte ist eine Galaxie, eine Welt aus vielen Milliarden Sonnen, eine Welteninsel wie unsere Milchstraße. Die hellen Exemplare gehören zum Galaxienhaufen Abell 2744, die viel schwächeren punktähnlichen Galaxien liegen dagegen noch viel weiter im Hintergrund. Der Galaxienhaufen ist bereits 3,5 Milliarden Lichtjahre (z=0,31) entfernt, doch wie groß ist die Entfernung zu den auf der Aufnahme nur schwer zu sehenden Objekten?

Vor einem Monat habe ich bereits die komplette Aufnahme von Abell 2744 gezeigt und damit das anspruchsvolle dreijährige Hubble-Projekt „The Frontier Fields“ vorgestellt, mit dem man so tief in den Kosmos schauen will wie noch nie. In dem Beitrag hatte ich schon auf einen Kandidaten für einen neuen Entfernungsrekord hingewiesen; in dem oberen Bild ist er auch markiert. Nachdem der z~8-Kandidat in einer ersten Arbeit kurz erwähnt wurde, folgte diese Woche eine ausführlichere Studie, auch wenn sie nur 4 Seiten umfasst. Mit der bisherigen Auswertung von HST-Archivdaten (12 Stunden Belichtungszeit) und der im September und Dezember 2013 (87 Stunden Belichtungszeit) in verschiedenen Farbbereichen des Spektrums gemachten Aufnahmen – neben dem HST ist auch das Infrarot-Weltraumteleskop Spitzer an „Frontier Fields“ beteiligt – konnten die Forscher bereits feststellen, dass es sich bei dem rötlichen Punkt nicht um ein Vordergrundobjekt wie Stern oder Brauner Zwerg handelt, währenddessen ließ sich mit der fotometrischen Analyse der Farbfilter-Bilder eine Rotverschiebung von z~8 abschätzen. Damit ist es schon jetzt eines der fernsten Objekte, die wir kennen. Aber nicht nur das: Berechnet wurde außerdem die Sternentstehungsrate (8 bis 60 Sonnenmassen pro Jahr) und die Größe (2.300 Lichtjahre) sowie die Masse der Galaxie berechnet (maximal 10 Milliarden Sonnenmassen), so dass man bei dem rötlichen Pünktchen auf der Aufnahme von einer Starburst-Zwerggalaxie im extrem jungen Universum sprechen kann.

Eine Rotverschiebung von z~8 bedeutet, dass ihr Licht mehr als 13,1 Milliarden Jahre unterwegs war und damit ergibt sich ein Blick in die Zeit nur 650 Millionen Jahre nach dem Urknall. Wie viele andere auch, ist es bislang nur ein Kandidat für die entfernteste Galaxie, aufgrund ihre höheren Helligkeit haben die Forscher allerdings große Hoffnung, die Rotverschiebung tatsächlich direkt zu messen. In dem Artikel heißt es dazu: „Most of the z~8 sources known to date are too faint to be spectroscopically confirmed with NIR spectrographs … However this object is bright enough to be explored with current spectrographs in a „reasonable“ amount of time (10-15h).“ Mit Infrarot-Spektrografen am VLT oder am Keck-Observatorium würde dies möglich sein. Das Spektrum würde dann hoffentlich Emissionslinien zeigen, die durch die extreme Rotverschiebung vom UV-Bereich in den IR-Bereich verschoben sind. „This is the next step of our study!“, so der Galaxienforscher Nicolas Laporte in einer eMail. Damit könnte Abell2744_Y1 tatsächlich z8_GND_5296 (z=7,5) als fernste bestätigte Galaxie ablösen.

[Nachtrag, 10.02.2014] Zu der Entdeckung erschien außerdem eine Pressemitteilung.

07.02.2014

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